2025-05-23 02:11:31
智能功率模塊內部功能機制編輯IPM內置的驅動(dòng)和保護電路使系統硬件電路簡(jiǎn)單、可靠,縮短了系統開(kāi)發(fā)時(shí)間,也提高了故障下的自保護能力。與普通的IGBT模塊相比,IPM在系統性能及可靠性方面都有進(jìn)一步的提高。保護電路可以實(shí)現控制電壓欠壓保護、過(guò)熱保護、過(guò)流保護和短路保護。如果IPM模塊中有一種保護電路動(dòng)作,IGBT柵極驅動(dòng)單元就會(huì )關(guān)斷門(mén)極電流并輸出一個(gè)故障信號(FO)。各種保護功能具體如下:(1)控制電壓欠壓保護(UV):IPM使用單一的+15V供電,若供電電壓低于12.5V,且時(shí)間超過(guò)toff=10ms,發(fā)生欠壓保護,***門(mén)極驅動(dòng)電路,輸出故障信號。(2)過(guò)溫保護(OT):在靠近IGBT芯片的絕緣基板上安裝了一個(gè)溫度傳感器,當IPM溫度傳感器測出其基板的溫度超過(guò)溫度值時(shí),發(fā)生過(guò)溫保護,***門(mén)極驅動(dòng)電路,輸出故障信號。(3)過(guò)流保護(OC):若流過(guò)IGBT的電流值超過(guò)過(guò)流動(dòng)作電流,且時(shí)間超過(guò)toff,則發(fā)生過(guò)流保護,***門(mén)極驅動(dòng)電路,輸出故障信號。為避免發(fā)生過(guò)大的di/dt,大多數IPM采用兩級關(guān)斷模式。其中,VG為內部門(mén)極驅動(dòng)電壓,ISC為短路電流值,IOC為過(guò)流電流值,IC為集電極電流,IFO為故障輸出電流。
這個(gè)話(huà)題的起因,是神八兄送了我幾個(gè)大電流IGBT模塊,有150A的,也有300A的,據說(shuō)功率分別可以做到10KW和20KW以上,也是擋不住的誘惑,決定來(lái)試一試。但首先必須做一塊能驅動(dòng)這些大家伙的驅動(dòng)電路板。經(jīng)和神八兄多次商量后,決定還是用EG8010芯片,理由是:這款SPWM芯片價(jià)格便宜,功能很多,性能比較好,特別穩壓特性很好。但是,用8010來(lái)驅動(dòng)IGBT模塊,也有二個(gè)問(wèn)題需要解決:***個(gè)問(wèn)題:8010的**大死區時(shí)間只有,而這些大模塊,因為輸入電容比較大,需要有比較大的死區時(shí)間,有時(shí)可能要放大到3US以上,才能**工作。為了解決這個(gè)問(wèn)題,我把8010的輸出接法做了較大的改進(jìn),先把8010輸出的4路用與門(mén)合并成2路,做成象張工的22851093這樣的時(shí)序,再把二路SPWM分成4路,用與非門(mén)做成硬件死區電路,這樣,死區時(shí)間就不受8010內建死區的限止了,可以隨意做到幾US。這樣的接法,還有一個(gè)**的好處,就是H橋的4個(gè)管子功耗是平均的,不會(huì )出現半橋熱半橋冷的現象。第二個(gè)問(wèn)題:因為IGBT模塊的工作頻率都比較低,一般要求在20K以下,但8010的載波頻率比較高,神八兄經(jīng)過(guò)實(shí)險和計算,決定用下面方式來(lái)解決,把原先8010用的12M晶振,改為10M晶振,這樣,載頻就降到。